一个物体置于光滑的水平面上,受到6N水平拉力作用从静止出发,经2s,速度增加到24m/s。(g取10m/s2)求:(1)物体的质量是多大?(2)若改用同样大小的力竖直向上提升这个物体,它的加速度多大?
如图所示,空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场,左侧匀强电场的场强大小为、方向水平向右,其宽度为;中间区域匀强磁场的磁感强度大小为、方向垂直纸面向外;右侧匀强磁场的磁感强度大小也为、方向垂直纸面向里.一个带正电的粒子(质量,电量,不计重力)从电场左边缘点由静止开始运动,穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后,又回到了点,然后重复上述运动过程.求:(1)中间磁场区域的宽度;(2)带电粒子从点开始运动到第一次回到点时所用的时间?
如图所示,粒子源S可以不断地产生质量为、电荷量为的粒子(重力不计),粒子从孔漂进(初速不计)一个水平方向的加速电场,再经小孔进入相互正交的匀强电场和匀强磁场区域,电场强度大小为,磁感应强度大小为,方向如图.虚线PQ、MN之间存在着水平向右的匀强磁场,磁感应强度大小为(图中未画出).有一块折成直角的硬质塑料板abc(不带电,宽度很窄,厚度不计)放置在PQ、MN之间(截面图如图),、两点恰在分别位于PQ、MN上,,,现使粒子能沿图中虚线进入PQ、MN之间的区域,求:(1)求加速电压;(2)假设粒子与硬质塑料板相碰后,速度大小不变,方向变化遵守光的反射定律,粒子在PQ、MN之间的区域中运动的时间和路程分别是多少?
如图所示:在真空中,半径为的圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,在磁场右侧有一对平行金属板和,两板间距离为,板长为,板的中心线与磁场的圆心在同一直线上,有一电荷量为、质量为的带电的粒子,以速度从圆周上的点沿垂直于半径并指向圆心的方向进入磁场平面,当从圆周上的点水平飞出磁场时,给、板加上如下图所示电压,最后粒子刚好以平行于板的速度,从板的边缘飞出(不计粒子重力),求(1)磁场的磁感应强度;(2)求交变电压的周期和电压的值;(3)若时,该粒子从、板右侧沿板的中心线仍以速率向左射入、之间,求粒子从磁场中射出的点到点的距离?
如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN和PQ固定在同一水平面上,两导轨间距,电阻,导轨上静止放置一质量、电阻的金属杆,导轨电阻忽略不计,整个装置处在磁感应强度的匀强磁场中,磁场的方向竖直向下,现用一外力沿水平方向拉杆,使之由静止起做匀加速运动并开始计时,若5s末杆的速度为2.5m/s,求:(1)5s末时电阻上消耗的电功率;(2)5s末时外力的功率.(3)若杆最终以8m/s的速度作匀速运动,此时闭合电键S,射线源Q释放的粒子经加速电场C加速后从孔对着圆心进入半径的固定圆筒中(筒壁上的小孔只能容一个粒子通过),圆筒内有垂直水平面向下的磁感应强度为的匀强磁场。粒子每次与筒壁发生碰撞均无电荷迁移,也无机械能损失,粒子与圆筒壁碰撞5次后恰又从孔背离圆心射出,忽略粒子进入加速电场的初速度,若粒子质量,电量,则磁感应强度多大?若不计碰撞时间,粒子在圆筒内运动的总时间多大?
如图所示,相距的AB、CD两直线间的区域存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场,其中PT上方的电场的场强方向竖直向下,PT下方的电场的场强方向竖直向上,在电场左边界AB上宽为的PQ区域内,连续分布着电量为、质量为的粒子。从某时刻起由Q到P点间的带电粒子,依次以相同的初速度沿水平方向垂直射入匀强电场中,若从Q点射入的粒子,通过PT上的某点R进入匀强电场后从CD边上的M点水平射出,其轨迹如图,若MT两点的距离为。不计粒子的重力及它们间的相互作用。试求:(1)电场强度与;(2)在PQ间还有许多水平射入电场的粒子通过电场后也能垂直CD边水平射出,这些入射点到P点的距离有什么规律?(3)有一边长为、由光滑绝缘壁围成的正方形容器,在其边界正中央开有一小孔S,将其置于CD右侧,若从Q点射入的粒子经AB、CD间的电场从S孔水平射入容器中。欲使粒子在容器中与器壁多次垂直碰撞后仍能从S孔射出(粒子与绝缘壁碰撞时无能量和电量损失),并返回Q点,在容器中现加上一个如图所示的匀强磁场,粒子运动的半径小于,磁感应强度的大小还应满足什么条件?